package datastructure.queue;

import java.util.Scanner;

/**
 * 使用数组模拟队列
 * 问题分析
 *  1.目前数组仅使用一次就不能用，没有达到复用的效果
 *  2.将数组使用算法，改进成一个环形的队列，取模%
 * @author lbw
 */
public class ArrayQueueDemo {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayQueue arrayQueue = new ArrayQueue(3);
        char key = ' ';
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        while (loop){
            System.out.println("s(show): 显示队列");
            System.out.println("e(exit): 退出");
            System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
            System.out.println("g(get): 取出数据到队列");
            System.out.println("p(peek): 显示队列头部数据");
            key = scanner.next().charAt(0);
            switch (key){
                case 's':
                    arrayQueue.show();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输入一个数字");
                    int i = scanner.nextInt();
                    arrayQueue.add(i);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        System.out.println(arrayQueue.get());
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'p':
                    try{
                        System.out.println(arrayQueue.peek());
                    }catch (Exception e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    loop = false;
                    scanner.close();
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序已退出");
    }
}

class ArrayQueue{
    /**
     * 表示数组的最大容量
     */
    private int maxSize;
    /**
     * 队列头
     */
    private int front;
    /**
     * 队列尾
     */
    private int rear;
    /**
     * 该数组用于存放数据，模拟队列
     */
    private int[] arr;

    public ArrayQueue(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        arr = new int[maxSize];
        //指向队列头部，分析出front是指向队列头的前一个位置。
        front = -1;
        //指向队列尾，指向队列尾的数据
        rear = -1;
    }

    /**
     * 判断队列是否满了
     * @return
     */
    public boolean isFull(){
        return rear == maxSize-1;
    }

    /**
     * 判断队列是否为空
     * @return
     */
    public boolean isEmpty(){
        return rear == front;
    }

    /**
     * 添加数据进入队列
     * @param n
     */
    public void add(int n){
        if (isFull()){
            System.out.println("队列已满，不能加入数据");
            return;
        }
        rear++;
        arr[rear] = n;
    }

    /**
     * 从队列中取数据
     * @return
     */
    public int get(){
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");
        }
        front++;
        return arr[front];
    }

    /**
     * 显示队列中的所有元素
     */
    public void show(){
        if (isEmpty()){
            System.out.println("队列为空");
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i, arr[i]);
        }
    }
    /**
     * 显示队列的头数据是多少，不取出
     */
    public int peek(){
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空，没有数据");
        }
        return arr[front+1];
    }
}
